为最大离子通道揭开“面纱”

  昨天凌晨,国际顶尖学术期刊《自然》在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所国家蛋白质科学中心周界文研究组与美国哈佛大学医学院研究团队的一项研究成果,该研究采用核磁技术结合电镜技术,首次揭示了线粒体钙离子单向转运蛋白MCU跨膜核心区域的三维结构,这是迄今为止使用核磁共振技术解析出的最大的离子通道结构。

  钙离子参与一切生命活动过程,是生命体不可缺少的离子。MCU是线粒体摄入钙离子的重要分子机器,对线粒体的能量代谢和维持细胞生存起着关键作用。在国家蛋白质科学中心 周界文研究员和丛尧研究员的共同指导下,博士研究生董颖利用国家蛋白质科学中心  的电镜分析系统,获得了MCU蛋白的整体形貌原来它形成了一个花瓶形状的同源五聚体。跨膜MCU是这个蛋白质复合体的中心,位于线粒体内膜。为了攻克这样一个复杂的大型蛋白质,周界文研究员继续带领其团队研发了一整套高效的膜蛋白核磁技术,充分利用高场核磁谱仪,解析了MCU高分辨率的核磁结构,清楚地揭示了MCU中钙离子特异性选择的通道入口。哈佛医学院的合作研究团队进一步用功能实验验证了结构中观察到的重要位点对MCU的钙离子转运非常关键。

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